【文章內(nèi)容簡介】 方式，通常用的固體有水冰、鹽水和干冰。 固體制冷具有制冷設(shè)備簡單，投資和運行費用低，故障率低，維修費用少，無噪聲等優(yōu)點；但固體制冷也存在著一定的缺點，水冰制冷吸熱量較小，車廂內(nèi)降溫有限，而干冰制冷升華易引起結(jié)霜，冷卻速度慢，時間長，成本較高。 （ 2）冷板制冷 冷板制冷的原理就是蓄冷劑冷凍后所蓄存的冷量進行制冷。運輸前先將廂 內(nèi)冷板中的蓄冷劑進行“充冷”，使其在運輸過程中利用冷板中的蓄冷劑融化吸熱，使廂內(nèi)溫度保持在運輸貨物的室溫范圍內(nèi)。故冷板又稱“蓄冷板”。 冷板制冷的優(yōu)點是冷藏溫穩(wěn)定，制冷時無噪聲，故障少，結(jié)構(gòu)簡單，投資費用較低等特點。但其制冷時間有限，僅適用于中、短途公路運輸。冷藏汽車的冷凍板，往往被采用與航空等運送珍貴水果、新鮮海鮮等各類保鮮食品。 （ 3）液氮制冷 液氮制冷就是利用液氮汽化吸熱進行制冷。在大氣壓力下，液氮的沸點為 196℃，汽化潛熱為 200kJ/ （ kg178?！?） ,因此每千克液氮汽 化并升溫至 20℃時，所吸收的熱量約為 385kJ,液氮沸點低，且是制氧副產(chǎn)品，因而得到了較廣泛的應(yīng)用。 液氮制冷裝置結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，無噪聲和污染；液氮制冷量大、制冷迅速，適于速凍。液氮汽化不會使廂內(nèi)受潮，并且液氮對食品保鮮、防止干耗均有好處。此外，液氮制冷控溫精確（177。 2℃）。但是液氮成本較高，需經(jīng)常充注，因而推廣受到一定限制。同理，其他低溫汽化的液態(tài)氣體，亦可為制冷劑，如液態(tài)二氮化碳。 （ 4）機械制冷機 機械制冷方式有：蒸氣壓縮式、吸收式、蒸汽噴射等。目前以蒸汽壓縮式應(yīng)用的最為廣泛。 制冷方式 的對比分析 固體制冷成本高，消耗量大，廂內(nèi)溫度難調(diào)（干冰），單位質(zhì)量的吸熱量較小，車黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 廂內(nèi)降溫較小，而且鹽冰融化后會污染環(huán)境、食品、腐蝕車廂和使車廂受潮（水冰或鹽冰），故實際應(yīng)用較少。 液氮制冷也是成本很高，且需要經(jīng)常充注，實際用的也不是很多。 機械制冷是目前應(yīng)用最廣泛的，主要原因在于制冷機組既能制冷又能加熱，擴大了使用范圍；廂內(nèi)溫度可實現(xiàn)自控調(diào)節(jié)，調(diào)溫精確、可靠，調(diào)溫范圍較寬，能適應(yīng)各種不同冷藏貨物的運輸。盡管機械制冷裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、購置及費用較高，運轉(zhuǎn)噪聲較大等問題，但迄今為止，機械制冷仍為一種可靠、有 效的制冷方式。 冷板裝置本身較重、體積較大，占據(jù)了車廂的一定體積，而且充冷一次僅可持續(xù)工作 8~15h。因此冷板制冷適合于中、輕型冷藏的中短途運輸，近幾年來，隨著能源的環(huán)境污染問題日益突出，冷板制冷的應(yīng)用發(fā)展較快，已成為僅次于機械制冷的制冷方式 [6]。 綜合來看，機械制冷和冷板制冷的應(yīng)用非常廣泛，大約 75%~80%的冷藏保溫汽車采用這兩種制冷方式。但是也不是十全十美，還是有自己的缺點。盡管如此，這兩種制冷方式還是被廣大用戶所認可。究竟采取哪種制冷方式關(guān)鍵還是和實際聯(lián)系起來，綜合考慮。對于此次設(shè)計決定采用冷板制 冷，主要是考慮以下幾個方面： ① 冷板制冷適合于中、短途運輸，與本設(shè)計思路相符合。 ② 冷板制冷價格上相對便宜，維修上也會更方便。 ③ 冷板制冷方便安裝，采用非獨立式制冷方案?？梢圆挥秒S車帶制冷機組，需要依賴地面的制冷機組對其進行“充冷”。 冷藏保溫車的總體結(jié)構(gòu)與布置 冷板式冷藏汽車是利用冷板制冷。冷板結(jié)構(gòu)如圖 所示。 圖 蓄冷板結(jié)構(gòu)圖 1蓄冷板外殼 2蓄冷液 3蒸發(fā)器盤管 4制冷劑進口快速接口 5制冷劑出口快速接口 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 7 圖中制冷板為金屬密封容器 1，其內(nèi)裝有供蒸發(fā)用的金屬盤 管 3，盤管和冷板內(nèi)壁之間充滿了制冷劑 2（制冷劑為低融點共晶溶液）。“充冷”時，制冷劑壓縮盤管內(nèi)的制冷劑循環(huán)制冷，使蓄冷劑凍結(jié)而蓄存一定冷量，然后在運輸途中，依靠冷板中的蓄冷劑不斷融化，釋放“冷量”，以保持廂內(nèi)溫度一定。 冷板的數(shù)量和布置主要取決于車廂容積的大小。微型冷藏汽車一般僅在廂內(nèi)前壁安裝一塊冷板；輕型冷藏汽車需裝 2～ 3 塊；中型冷藏汽車需裝 3～ 5 塊；重型冷藏汽車則不少于 6 塊。當(dāng)廂內(nèi)采用 2 塊以上冷板時，廂內(nèi)兩側(cè)壁安裝的冷板應(yīng)對稱布置。 冷板冷藏汽車按是否自帶制冷裝置，可分為獨立式和非獨立式兩類 [7]。 獨立式冷板冷藏汽車在車廂內(nèi)除裝有冷板外，還裝有對冷板“充冷”的制冷機組。需要時，僅需接通地面上的電源，即可自行對冷板進行充冷。其結(jié)構(gòu)形式如圖 所示。 非獨立式冷板冷藏汽車本身不帶制冷機組，需要依賴地面制冷機組對冷板“充冷”。因此冷板內(nèi)蒸發(fā)器盤管必須將其接口布置在車廂右側(cè)，以便與制冷機組的接口相接進行制冷。其結(jié)構(gòu)形式如圖 所示。 圖 獨立式冷板冷藏汽車 1汽車底盤 2隔熱車廂與連接裝置 3制冷機組 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 圖 非獨立式冷板冷藏汽車 1汽車底盤 2隔熱車廂與連接裝置 3冷板蒸發(fā)盤管接口盒 4冷板 綜上所述可知：對于距離較長、地面服務(wù)設(shè)施不 全者，宜采用獨立式；反之，宜采用非獨立式。 冷板冷藏汽車按其車廂內(nèi)空氣流動方式不同，可分為自然對流式和強制通風(fēng)式兩種。自然對流式是依靠廂內(nèi)空氣的溫差形成自然對流，促使廂內(nèi)溫度趨于均勻；強制通風(fēng)式是冷板一端裝有風(fēng)機，強制廂內(nèi)空氣流動，加速廂內(nèi)溫度趨于均勻。要求冷板提供的制冷量取決于箱體的傳熱系數(shù)、箱體容積、廂內(nèi)所需冷藏溫度、環(huán)境溫度以及保溫時間等。冷板設(shè)計應(yīng)考慮其搬運和裝卸的方便性，每塊冷板的最大質(zhì)量最好在100kg 左右，厚度在 50～ 70mm。對于豎直放置的冷板，因“充冷”時冷板下部先凍結(jié)，故設(shè)計時，冷板長度 應(yīng)大于高度。 二類底盤的選擇 目 前，改裝專用汽車選用的底盤主要是二類或三類汽車底盤，也有為某些專用汽車設(shè)計的專用底盤 [8]。汽車底盤的選擇或設(shè)計專用底盤主要根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形尺寸、動力匹配等來決定。 目前我國對于常規(guī)的廂式車、罐式車、自卸車等通常是采用二類汽車底盤改裝設(shè)計。這是目前專用汽車設(shè)計中選用底盤型式最多的一種。所謂二類汽車底盤，即在基本型整車的基礎(chǔ)上。去掉貨箱。在改裝設(shè)計的總布置時，在沒有貨箱的汽車底盤上，加裝所需的工作裝置 或特種車身。采用二類汽車底盤進行改裝設(shè)計工作的重點是整車總體布置和工作裝置設(shè)計。在設(shè)計時若嚴(yán)格控制了整車總質(zhì)量、軸載質(zhì)量分配、質(zhì)心高度位置等，則基本上能保持原車型的主要性能。但是，還要對改裝后的整車重新作黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 出性能分析和計算。 對客車、客貨兩用車則通常采用三類汽車底盤改裝設(shè)計。所謂三類汽車底盤， —般是在基本型車的基礎(chǔ)上，去掉貨箱和駕駛室。近年來，我國乘用車發(fā)展很快，對乘用車使用性能的要求也在不斷提高，再用原來的三類汽車底盤改裝的客車已越來越不受歡迎。因此，各類專用客車底盤應(yīng)運而生。這些專用客車底盤的基本特點是利 用基本型總成，按客車性能要求更新進行整車布置，更新設(shè)計懸架系統(tǒng)。這種底盤不僅在質(zhì)心位置、整車性能特別是平順性方面有很大的變化，而且在傳動系統(tǒng)和動力匹配、以及制動系統(tǒng)等總成方面也有較大的改裝設(shè)計。 目前在用普通汽車底盤作改裝設(shè)計時．把更換了發(fā)動機的底盤，如將汽油發(fā)動機改換成柴油發(fā)動機．亦當(dāng)作三類底盤處理。 無論選用二類或三類汽車底盤，很難完全滿足某些專用汽車的性能要求。例如用普通汽車底盤改裝廂式貨車、存在質(zhì)心過高，軸荷分配不合理的問題；改裝消防車，首先是底盤車速就達不到要求；改裝客廂式專用車，存在平順性差的問 題。因此，可以這樣說，若要使我國的專用汽車上質(zhì)量、上檔次，一定要開發(fā)出一些具有特點的專用汽車底盤。 在專用汽車底盤或總成選型方面，一般應(yīng)滿足下述要求 [9]： （ 1） 適用性 對貨運車用的總成應(yīng)適應(yīng)貨運要求，保證貨運安全無損；對乘用車用的總成應(yīng)適于乘客的需要．達到乘座安全舒適；對各種專用改裝車的總成應(yīng)適于專用汽車特殊功能的要求，并以此為主要目標(biāo)進行改裝選型設(shè)計，例如各種取力器的輸出接口等。 （ 2） 可靠性 所選用的各總成工作應(yīng)可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件要有足夠的強度和壽命，且同一車型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于均衡。 （ 3） 先進性 所選用的底盤或總成．應(yīng)使整車在動力性、經(jīng)濟性、制動性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達到同類車型的先進水平。而且在專用性能上要滿足國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 （ 4） 方便性 所選用的各總成要便于安裝、檢查、保養(yǎng)和維修。在選用專用汽車底盤時，除了上述因素外，還有以下兩個很重要的方面：一是汽車底盤價格。二是汽車底盤供貨要有來源。 根據(jù)本設(shè)計所要求的載貨量以及本次設(shè)計的任務(wù)要求，選用二類底盤為設(shè)計基礎(chǔ)，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 選用底盤型號為 CA1103P9K2LE。參數(shù)如 所示： 表 底盤參數(shù) 企業(yè)名稱 中國第 一汽車集團公司 規(guī)格（ mm） 長： 6632 寬： 2244 高： 2558 底盤型號 CA1103P9K2LE 底盤類型 二類 產(chǎn)品名稱 平頭柴油載貨汽車底盤 產(chǎn)品商標(biāo) 解放牌 燃油類型 柴油 轉(zhuǎn)向形式 方向盤 軸數(shù) 2 軸距（ mm） 3750 彈簧片數(shù) 11/7+6 輪胎數(shù) 6 輪胎規(guī)格 輪距（ mm） 前輪： 1800 后輪： 1800 總質(zhì)量（ kg） 10490 前排乘客 3 最高車速（ km/h） 99 最大爬坡地（176。） 28 接近離去角（176。） 18/24 前懸后懸 1330/1176 整備質(zhì)量（ kg） 4200 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) GB38472020，GB176912020 國Ⅲ 本章小結(jié) 本章主要介紹了冷藏汽車的分類以及冷藏汽車的制冷方式，對比分析各種制冷方式的優(yōu)、缺點和車次設(shè)計的設(shè)計要求，對本設(shè)計中所采用的冷板式冷藏汽車進行了總體布置，并確定了本設(shè)計所使用的二類底盤的型號。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 第 3 章 制冷裝置的設(shè)計 冷藏保溫汽車的熱工參數(shù) （ 1）車廂總傳熱系數(shù) K 系數(shù) K 是冷藏保溫汽車重要的熱工參數(shù)，是用來評價車廂隔熱性能的綜合性指標(biāo)。計算公式為： TFQK ?? （ ） 式中 Q—— 單位時間內(nèi)通過車廂的壁熱量（ W） ； F—— 車廂內(nèi)外表面積的幾何平均值（㎡）； T? —— 車廂內(nèi)外平均溫度差（ K）； K—— 車廂總傳熱系數(shù)〔 W/(㎡178。 K)〕。 冷藏汽車車廂內(nèi)溫度調(diào)控范圍與 K值的關(guān)系見表 。 表 冷藏汽車廂內(nèi)條紋范圍與總傳熱系數(shù) K 冷藏汽車 種 類 廂 內(nèi)調(diào)溫范圍 傳熱系數(shù) K/(W178。 2?m 178。 1?K ) 等級 內(nèi)溫at /℃ 外溫 at /℃ 強化隔熱型 普通隔熱型 機 械 冷 藏 汽 車 A +12～ 0 +30 ≤ ～ B 10～ +12 ≤ — C +12～ 20 ≤ — D ≤+2 ≤ ～ E ≤10 ≤ — F ≤20 ≤ — 非機械冷藏汽 車 A ≤+7 +30 ≤ ～ B ≤10 ≤ — C ≤20 ≤ — 有加熱裝置的冷藏汽車 A 10～ +12 +30～ 10 ≤ ～ B 20～ +12 +30～ 20 ≤ — 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 根據(jù)總傳熱系數(shù) K 的大小，車廂可分為 A、 B、 C 三類（見表 ），且規(guī)定冷藏車不準(zhǔn)采用 C 類車廂。為了滿足一定的運輸要求。應(yīng)盡可能提高車廂的隔熱 性能，故一般冷藏車廂的總傳熱系數(shù) K 值應(yīng)按表 中的 A 級選取。 表 車廂按 K 值分類 貨箱類別 A B C 傳熱系數(shù) K/(W178。 2?m 178。 1?K ) ≤ ＞ ～ ＞ ～ L XLVVL? () 式中 LV —— 1h 內(nèi)車廂泄露的空氣量（ 3m /h）； XV —— 車廂容積（ 3m ）。 按漏氣倍數(shù)的不同，車廂也可分為 A、 B、 C三類，并且規(guī)定冷藏車不準(zhǔn)采用 C類車廂。各類車廂的漏氣倍數(shù)見表 。 表 各類車廂的漏氣倍數(shù) 內(nèi)外壓強 / aP 傳熱面積 / 2m 漏氣倍數(shù) / 1?h A B C 100177。10 ＞ 40 20～ 40 ＜ 20 對于運輸水果、蔬菜等需要呼吸的貨物，在車廂上必須裝用通風(fēng)口，引入新鮮空氣以保證正常換氣。水果、蔬菜正常呼吸所需要的車廂換氣量與其品種、廂內(nèi)溫度以及廂內(nèi)外溫度差等有關(guān)。若水果、蔬菜排出的二氧化碳氣體越多、廂內(nèi)溫度越高，以及廂內(nèi)外溫度差大，則所需要的換氣量也就越大。一般來說，長途運輸蔬菜，水果的冷藏保溫汽車，如果中途不開車廂門，換氣量約為 50～ 80 3m /h。短途運